併發編程之——多線程基礎

　　1、一些概念

　　線程，顧名思義，就是一條流水線工做的過程（流水線的工做須要電源，電源就至關於cpu），而一條流水線必須屬於一個車間，一個車間的工做過程是一個進程，車間負責把資源整合到一塊兒，是一個資源單位，而一個車間內至少有一條流水線。

　　多線程（即多個控制線程）的概念是，在一個進程中存在多個線程，多個線程共享該進程的地址空間，至關於一個車間內有多條流水線，都共用一個車間的資源。例如，北京地鐵與上海地鐵是不一樣的進程，而北京地鐵裏的13號線是一個線程，北京地鐵全部的線路共享北京地鐵全部的資源，好比全部的乘客能夠被全部線路拉。

　　那麼，爲何要開線程呢？當咱們須要多個程序同時運行，可是還須要數據共享——開進程的話能保證第一點可是數據不能共享，因此要用同一個進程下的多個線程。

　　因此說，進程只是用來把資源集中到一塊兒（進程只是一個資源單位，或者說資源集合），而線程纔是cpu上的執行單位。光開進程不能工做，須要進程裏開線程才能正常工做，當一個進程開啓時，對應的一個線程會隨着同時開啓。一個進程能夠開啓多個線程————一個進程內的多個線程是共享數據的。開進程的開銷遠遠比開進程的開銷大，由於開進程得申請空間，開線程是基於開好的空間進行的。

　　2、開啓線程的兩種方式

　　2.1 利用threading模塊下的Thread類：

# -*- coding: utf-8  -*-
# -*- Author: WangHW -*-
from threading import Thread
import time
import os

def work(name):
    print('%s is running...id:%s'%(name,os.getpid()))
    time.sleep(1)
    print('%s is done...'%os.getpid())


if __name__ == '__main__':
    w = Thread(target=work,args=('whw',))
    #開啓線程開始start方法
    w.start()
    #主進程開啓是默認開啓了主線程，進程要想執行必需要有一個線程
    #如今有一個進程兩個線程
    #執行角度看這是主線程，資源角度講是主進程
    print('主線程~')

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　　2.2 利用類的繼承

# -*- coding: utf-8  -*-
# -*- Author: WangHW -*-
from threading import Thread
import time
import os

class MYThread(Thread):
    def __init__(self,name):
        super().__init__()
        self.name = name

    def run(self):
        print('%s is running...id:%s' % (self.name,os.getpid()))
        time.sleep(1)
        print('%s is done...'% os.getpid())


if __name__ == '__main__':
    w = MYThread('whw')
    #start
    w.start()
    print('主線程')

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　　3、線程與進程的區別：

　　3.1 首先，從開銷的角度來說，開進程的開銷要遠遠大於開線程的開銷，由於開進程涉及到空間的建立，而開啓線程僅僅是在既有的空間的基礎上進行的；其次，同一個進程的各個線程之間是共享資源的，而不一樣的進程之間的資源是不共享的。

　　3.2 咱們如今驗證一下進程與線程的資源共享問題：

　　3.2.1 對於多線程來講:，咱們全局定義的n=100，而通過子線程t1的處理，n的值無論是在主線程仍是子線程都變成了0：

# -*- coding: utf-8  -*-
# -*- Author: WangHW -*-

from threading import Thread
import time
import os

n = 100

#方法
def work(name):
    print('%s is running...id:%s'%(name,os.getpid()))
    global n
    n = 0
    time.sleep(2)
    print('%s is done...'%os.getpid())
    print('%s 內n的值爲:%s'%(os.getpid(),n))


if __name__ == '__main__':
    t1 = Thread(target=work,args=('子線程1',))
    t1.start()
    t1.join()

    print('主'.center(10,'*'))
    print('主的n:',n)

　　線程程序的運行結果：

　　3.2.2 對於多進程來講，多個進程之間是不共享資源的：

# -*- coding: utf-8  -*-
# -*- Author: WangHW -*-

from multiprocessing import Process
import time
import os

n = 100

#方法
def work(name):
    print('%s is running...id:%s'%(name,os.getpid()))
    global n
    n = 0
    time.sleep(2)
    print('%s is done...'%os.getpid())
    print('%s 內n的值爲:%s'%(os.getpid(),n))


if __name__ == '__main__':
    p1 = Process(target=work,args=('子進程1',))
    p1.start()
    p1.join()

    print('主'.center(10,'*'))
    print('主的n:',n)

　　運行結果以下：

　　4、Thread對象的其餘屬性及方法：

　　Thread對象支持下列需求的方法：

　　4.1 找到當前線程的名字與id：

　　找到當前線程的名字須要引入current_thread類，用到getName方法：

print(current_thread().getName())

　　而找id還能夠利用os模塊小的getpid方法：

print(os.getpid())

　　4.2 查看當前存活的線程的名字與數量（注意須要在threading模塊導入相應的類）：

# 查看當前存活的線程
print(active_count())

#查看當前存活的具體的線程
print(enumerate())

　　4.3 查看線程是否存活：

#造線程對象的時候能夠用name=寫名字
t = Thread(target=work,name='whw1')
t.start()
#查看線程是否存活
print(t.is_alive())

　　4.4 設置線程名字

#造線程對象的時候能夠用name=寫名字
t = Thread(target=work,name='whw1')
t.start()
#設置線程的名字
t.setName('兒子線程1')
#設置主線程的名字
current_thread().setName('主線程')

　　4.5 固然，還有join方法，等子線程執行完畢再執行主線程

 #造線程對象的時候能夠用name=寫名字
t = Thread(target=work,name='whw1')
t.start()
#等子線程執行完再執行主線程
t.join()
#找到主線程的名字--默認MainThread
print('主'.center(10,'*'),current_thread().getName())

　　具體的完整代碼以及執行效果以下：

# -*- coding: utf-8  -*-
# -*- Author: WangHW -*-

from threading import Thread,current_thread,active_count,enumerate
import os
import time

def work():
    #找到當前線程的名字與id
    print('%s is running...id:%s:'%(current_thread().getName(),os.getpid()))
    time.sleep(2)
    print('%s is done...'%current_thread().getName())


if __name__ == '__main__':
    #造線程對象的時候能夠用name=寫名字
    t = Thread(target=work,name='whw1')
    t.start()
    # 查看當前存活的線程
    print('當前存活線程個數:',active_count())
    #查看當前存活的具體的線程
    print('當前存活線程的具體信息:',enumerate())
    #查看線程是否存活
    print('子線程是否存活？',t.is_alive())
    #設置線程的名字
    t.setName('兒子線程1')

    #等子線程執行完再執行主線程
    t.join()

    # 查看子線程是否存活
    print('子線程是否存活？',t.is_alive())
    #查看當前存活的線程
    print('當前存活線程個數:',active_count())
    # 查看當前存活的線程
    print('當前存活線程的具體信息:',enumerate())
    #設置主線程的名字
    current_thread().setName('主線程')
    #找到主線程的名字--默認MainThread
    print('主'.center(10,'*'),current_thread().getName())

Thread對象的方法

　　執行效果：